Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 6260
2018-02-07 
На оси постоянного магнита, расположенного вертикально на некотором расстоянии от него находится легкое проволочное кольцо, плоскость которого перпендикулярна оси магнита. В некоторый момент времени кольцо начинает падать так, что его плоскость остается во время падения горизонтальной. Как будет отличаться падение кольца из сверхпроводника и кольца с конечным сопротивлением?
Решение:
При движении сверхпроводящего кольца в магнитном поле возникает индукционный ток в кольце, благодаря действию вихревого электрического ноля. Ток в кольце будет изменяться так, чтобы общий поток магнитной индукции через кольце нс изменялся. (В сверхпроводящем контуре не может действовать ЭДС, которая привела бы к существованию бесконечно большого тока. Следовательно, магнитный ноток через сверхпроводящий контур всегда неизменен). В некоторый момент времени сила, действующая на кольцо со стороны магнита, станет равной силе тяжести кольца, но т.к. кольцо имело некоторую скорость, то, двигаясь по инерции, оно проскочит положение равновесия и будет двигаться до тех пор, пока возросшая сила взаимодействия с магнитом не обратит его скорость в нуль и не заставит двигаться назад. Проходя положение равновесия, кольцо будет иметь скорость, направленную вверх, кольцо опять проскочит положение равновесия и т. д. Потерь в сверхпроводнике нет, поэтому возникнут незатухающие колебания относительно положения равновесия.
Если кольцо имеет конечное сопротивление, то величина тока будет определяться сопротивлением кольца и ЭДС в данный момент времени, т. е. скоростью движения. При малом сопротивлении кольца колебания кольца будут затухающие. Если сопротивление кольца велико, то кольцо будет падать так, как в вязкой среде.
На оси постоянного магнита, расположенного вертикально на некотором расстоянии от него находится легкое проволочное кольцо, плоскость которого перпендикулярна оси магнита. В некоторый момент времени кольцо начинает падать так, что его плоскость остается во время падения горизонтальной. Как будет отличаться падение кольца из сверхпроводника и кольца с конечным сопротивлением?
Решение:
При движении сверхпроводящего кольца в магнитном поле возникает индукционный ток в кольце, благодаря действию вихревого электрического ноля. Ток в кольце будет изменяться так, чтобы общий поток магнитной индукции через кольце нс изменялся. (В сверхпроводящем контуре не может действовать ЭДС, которая привела бы к существованию бесконечно большого тока. Следовательно, магнитный ноток через сверхпроводящий контур всегда неизменен). В некоторый момент времени сила, действующая на кольцо со стороны магнита, станет равной силе тяжести кольца, но т.к. кольцо имело некоторую скорость, то, двигаясь по инерции, оно проскочит положение равновесия и будет двигаться до тех пор, пока возросшая сила взаимодействия с магнитом не обратит его скорость в нуль и не заставит двигаться назад. Проходя положение равновесия, кольцо будет иметь скорость, направленную вверх, кольцо опять проскочит положение равновесия и т. д. Потерь в сверхпроводнике нет, поэтому возникнут незатухающие колебания относительно положения равновесия.
Если кольцо имеет конечное сопротивление, то величина тока будет определяться сопротивлением кольца и ЭДС в данный момент времени, т. е. скоростью движения. При малом сопротивлении кольца колебания кольца будут затухающие. Если сопротивление кольца велико, то кольцо будет падать так, как в вязкой среде.
